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公开(公告)号：CN117539267A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202410026148.6
申请日：2024-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明提供一种气垫船的运动控制方法及系统，涉及船舶运动控制技术领域，该方法包括分别获取风载荷、冰面摩擦载荷、期望艏向、期望航速以及期望侧滑；根据对应模型生成风载荷推力、风载荷转艏力矩、摩擦载荷推力、摩擦载荷转艏力矩、空气舵推力、空气舵转艏力矩、矢量喷管推力、矢量喷管转艏力矩、空气螺旋桨推力、空气螺旋桨转艏力矩；根据上述推力，生成气垫船推力；根据风载荷转艏力矩、摩擦载荷转艏力矩、空气舵转艏力矩、矢量喷管转艏力矩以及空气螺旋桨转艏力矩，生成气垫船转艏力矩；采用Joystick+AutoControl混合控制方法，控制气垫船。本发明可以改善气垫船的运动控制难度，降低危险性，避免航行事故。
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公开(公告)号：CN117539267B
公开(公告)日：2024-04-23
申请号：CN202410026148.6
申请日：2024-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学三亚南海创新发展基地 , 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/43
Abstract: 本发明提供一种气垫船的运动控制方法及系统，涉及船舶运动控制技术领域，该方法包括分别获取风载荷、冰面摩擦载荷、期望艏向、期望航速以及期望侧滑；根据对应模型生成风载荷推力、风载荷转艏力矩、摩擦载荷推力、摩擦载荷转艏力矩、空气舵推力、空气舵转艏力矩、矢量喷管推力、矢量喷管转艏力矩、空气螺旋桨推力、空气螺旋桨转艏力矩；根据上述推力，生成气垫船推力；根据风载荷转艏力矩、摩擦载荷转艏力矩、空气舵转艏力矩、矢量喷管转艏力矩以及空气螺旋桨转艏力矩，生成气垫船转艏力矩；采用Joystick+AutoControl混合控制方法，控制气垫船。本发明可以改善气垫船的运动控制难度，降低危险性，避免航行事故。
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公开(公告)号：CN118886213A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410989931.2
申请日：2024-07-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/28 , G06F111/04 , G06F119/14 , G06F113/08
Abstract: 本发明属于船舶动力定位控制技术领域，具体涉及考虑舵的海洋工程作业船动力定位系统推力分配方法。包括建立动力定位仿真系统模型；建立船舶的动力学模型和水动力学模型，获取船体上的合力和合力矩；通过坐标轴的旋转可以进行坐标轴之间的互相转换得到船舶的艏向角和速度；根据船舶当前位置和期望位置以及艏向角和速度，利用PID控制原理计算船舶的期望合推力，并将该期望合推力按照电压的形式进行表示，得到三自由度的期望电压；将三自由度的期望电压进行归一化处理，根据权重系数，获得放大后的期望控制电压；根据推进器布置情况，采用伪逆法确定舵力在推力分配中参与情况；对约束条件线性化处理；采用起作用集法对推力进行分配。
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公开(公告)号：CN111143985B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN201911337561.X
申请日：2019-12-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明属于船舶电力推进技术领域，具体涉及一种螺旋桨负载下电力推进器动力学响应的仿真方法。本发明根据已知的螺旋桨推力曲线，将螺旋桨期望推力转化为期望转速输入给变频器，变频器控制电机带动螺旋桨旋转，同时进速系数计算器会根据螺旋桨的进水速度和螺旋桨转速计算出实时的推力系数和转矩系数，来计算螺旋桨旋转的转速、推力和转矩，从而在螺旋桨负载不断改变的情况下，研究电力推进系统的动力学响应特性。本发明可以真实的反应在螺旋桨负载实时变化的情况下，异步电机转速、电磁转矩、推力系数、转矩系数、螺旋桨转速、输出推力和转矩实时变化及动力学响应的特性，对于研究船舶的电力推进系统的响应特性及动力定位能力的改善具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113625706A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110772106.3
申请日：2021-07-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明提供一种动力定位船自动定点混合控制模式的导引方法，混合控制器中速度反馈环的加入，混合控制器能够根据期望位置和LOS导引点得出期望视向点，并得出期望视向点与当前位置的差值，动力定位系统能够输入艏向、纵向和横向方向上的控制命令，根据导引算法可以求出固定坐标系中的期望导引点，经由转换公式计算，求得船体坐标系下的期望船舶位姿，传递至运动控制器来进行控制。本发明方法能够控制船舶位姿，并且能够用操作手柄进行船舶运动的控制，本发明所设计的控制器能够操纵Joystick控制船舶围绕控制点做旋转运动，符合Joystick+Auto Surge&Sway模式的要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108628171B
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN201810622244.1
申请日：2018-06-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种用于船舶动力定位系统的改进推力分配方法，属于船舶动力定位控制技术领域。其基本是思路是，为了避免推力饱和，首先对三自由度的期望推力进行归一化处理，然后根据推进系统能力进行放大处理；接着用直接分配法进行第一次分配，直接分配后，计算全回转推进器的回转角并判断其是否进入了回转禁止域，若进入则用与回转角禁止域相邻的边界值代替，若没有则保留原值；最后更新推进器位置矩阵，用伪逆算法进行二次推力分配。本发明能较好的解决了推力饱和以及回转角禁止域约束的问题，同时还具有良好的实时性和稳定性，能够提高动力定位系统的定位能力。本发明从实时性的角度出发，并全面的考虑了推进器的禁止角和推力饱和约束等问题。
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公开(公告)号：CN112148026A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010827818.6
申请日：2020-08-17
Applicant: 海洋石油工程股份有限公司 , 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种过驱动作业型遥控水下机器人动力定位系统的推力分配方法，根据目标推进系统以及布置特点，将7台液压推进器分成两组，并选取了推力分配目标函数以及推力约束条件，采用序列二次规划优化算法对每个推进器的最优推力进行求解。最后，7台推进器的期望输出推力，经过推力合成矩阵作用输出六个自由度的推力及推力矩，从而实现作业型ROV的六自由度运动控制，完成作业型ROV三维空间动力定位过程。本发明中所使用的推力分配方法有效地解决了过驱动推力分配系统中非凸问题的最优求解限制，合理的为每个推进器分配了推力，满足了推进器自身的输出限制以及对目标函数优化结果，保证实际工程中ROV能够安全作业。
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公开(公告)号：CN106407615B
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201610997613.6
申请日：2016-11-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于深海起重机运动控制技术领域，具体涉及一种深海起重机被动式升沉补偿系统的仿真方法。本发明包括：将包括吊物质量、钢缆长度、钢缆质量、活塞及动滑轮组质量、储能瓶体积、活塞面积、吊物初始运动状态、主液压缸活塞及中间分离器活塞的初始运动状态的系统模型参数输入到起重机被动式升沉补偿系统仿真模型；将吊物质量、钢缆质量、活塞及动滑轮组质量及主液压缸活塞面积输入到平衡点储能瓶工作压强模块等。本发明中的仿真方法对设计深海起重机具有较重要的工程价值和指导意义，对研究深水吊装和水下维修等作业作业任务也具有较重要的工程指导意义。
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公开(公告)号：CN110083941A
公开(公告)日：2019-08-02
申请号：CN201910349355.4
申请日：2019-04-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开一种五自由度ROV非线性运动学建模方法，包括：建立坐标系与运动参数的表达；建立各线速度与空间姿态、角速度与姿态角在随体坐标系和惯性坐标系的转换关系；建ROV动力学模型；对ROV受力分析；建立ROV水动力模型，包括惯性水动力模型和粘性水动力模型；建立开架式ROV非线性运动方程。本发明基于矢量化的建模思想实现了开架式ROV运动学动力学数学模型的构建工作，考虑ROV几何不对称性对水动力产生的影响和水动力中非线性部分的影响，在反映不对称性和非线性项的前提下尽量简化运动学模型，且具有足够的精度以应用于开架式ROV的运动仿真。
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公开(公告)号：CN109767035A
公开(公告)日：2019-05-17
申请号：CN201811603802.6
申请日：2018-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于船舶动力定位控制技术领域，具体涉及一种用于铺管船管道路径的分析方法，包括以下步骤：根据铺管船的位置和接触距离确定管道落地点的位置，根据管道落地点的位置确定出滑动矩阵；根据滑动矩阵判断管道曲线路径类型；根据路径类型特点计算直线路径之间的夹角；根据圆弧半径和夹角计算切点到中间点的距离；根据圆心、切点1相对于12直线路径的SF坐标值，计算其在北东坐标系下的位置；根据切点2相对于23直线路径的SF坐标值，计算其在北东坐标系下的位置；本发明简化了对航点表的预处理工作，不用提前对整个的管道路径进行完整的计算分析。而只需要循环执行通过滑动矩阵定义的管道路径分析方法就可以依次将整个路径做一个全面的分析。
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